具有柔性壁和仿鲨鱼皮微沟槽的复合减阻蒙皮的制作方法

摘要

一种具有柔性壁和仿鲨鱼皮微沟槽的复合减阻蒙皮的制作方法，该方法有三大步骤：步骤一：制备阴模板A；步骤二：制备阴模板B；步骤三：微塑铸压印制作复合减阻蒙皮。采用本发明的塑铸压印复制方法可以对鲨鱼表皮形貌和微米柱阵列同时进行复制，得到的复合减阻蒙皮同时具有柔性壁减阻和鲨鱼微沟槽，复合减阻率高，具有较强的实用性和可操作性；用本方法制备的复合减阻蒙皮工艺简单，成本低廉，它在生物仿生技术领域里具有较好的实用价值和广阔的应用前景。

主权项

具有柔性壁和仿鲨鱼皮微沟槽的复合减阻蒙皮的制作方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：制备阴模板A(A)将一外形尺寸为200×200×20mm的金属板料机械抛光后，分别超声酒精清洗和超声蒸馏水清洗各5‑10min；(B)采用微细加工技术在上述金属板上加工出倾斜度、孔径、孔深和孔间距的孔阵列；步骤二：制备阴模板B(A)裁取鲨鱼皮，分别用清水和去离子水冲洗3‑5遍，完成鲨鱼皮的清洗；(B)将清洗后的鲨鱼皮完全浸泡在2.5％的戊二醛溶液中，在4℃的恒温环境中放置6‑8h，完成鲨鱼皮的固定；(C)将固定后的鲨鱼皮先用浓度为4％磷酸缓冲液漂洗10min，再用清水和去离子冲洗5遍，然后依次浸泡于50％的乙醇15min、75％的乙醇15min、95％的乙醇15min、100％的乙醇10min，完成鲨鱼皮的梯度脱水；(E)将脱水后的鲨鱼皮放在60℃的烘箱中烘5‑7h，直至鲨鱼皮完全干燥，从而制成了鲨鱼皮样本；(F)将聚二甲基硅氧烷即PDMS预聚体与固化剂按10～20：1比例混合、搅匀，然后在真空干燥箱中保持真空度＜0.1bar的条件下脱气20min；(G)将上步骤中的PDMS预聚体均匀涂覆在鲨鱼皮样本上形成阴模预成型体，涂覆PDMS预聚体的厚度为1.5～3mm，并再次在真空干燥箱中保持真空度＜0.1bar的条件下脱气20min；(H)常温下固化24h，脱模即可得到鲨鱼皮形貌的阴模板B；步骤三：微塑铸压印制作复合减阻蒙皮(A)采用PDMS预聚体作为复合蒙皮的材料，称取预定质量比的PDMS预聚体和固化剂搅拌均匀后进行预脱气，将搅拌过程中混入的空气排出；(B)在阴模板A、B上分别涂覆脱模剂，然后将上一步得到的PDMS预聚体浇注到阴模板A上，达到1.5～3mm，固化30min后在上面分别放上阴模板B模板和重物板，再次在真空干燥箱中保持真空度＜0.1bar的条件下脱气20min，将各接触面间贮存的空气排出；(C)在室温下完全固化、脱模，即得到复合减阻蒙皮。